Structural and Electronic Properties of Graphene Oxides

Abstract

Graphene oxides are the material that can be used for alternative path for obtaining graphene. It is also known that graphene oxides can have different energy gap by controlling oxidation. Graphene oxides have promising features for device application. Therefore it is important task to study properties of graphene oxides. So far many research already has been done for graphene oxides. Even though it is impossible experimentally to obtain graphene oxides that have ordered structure, properties of ordered and idealized graphene oxides have been studied. I review some of these papers and study structural, electronic properties of graphene oxides. By carrying out first principles calculations I found two structure of graphene oxides that have lower system energy than reported structure, and explain why band gap is open in graphene oxides.

그래핀 옥사이드는 그래핀을 얻기 위한 새로운 방법에서 사용 될 수 있으며 그것에 산소가 붙는 패턴, 위치 등을 변화 시켜 밴드갭을 조절할 수도 있다. 이러한 특징을 이용하여 그래핀 옥사이드는 전자장치에 이용될 수도 있다. 따라서 그래핀 옥사이드의 성질을 연구하는 것은 중요한 연구과제 중에 하나이다. 현재로서는 실험적으로 규칙적인 구조를 갖는 그래핀 옥사이드를 얻는 것은 불가능하나 이미 그러한 그래핀 옥사이드에 대한 이론적인 연구가 많이 진행되어 왔다. 이 논문에서는 그래핀 옥사이드에 대한 기존의 몇몇 논문들을 참고하고 제1원리 계산을 통해서 그래핀 옥사이드의 구조적 전자적 성질에 대해서 연구하였다. 연구결과 기존의 논문에서 언급되지 않았던 몇몇 구조들에 대한 바닥상태를 찾아내었다. 또한 그래핀 옥사이드에서 밴드 갭이 생기는 이유에 대해서 연구하였다.